以《大气污染物综合排放标准))(GB 16297-1996)中有机物的实时在线测量为目的,对自行研制的质子转移反应质谱(proton transfer reaction mass spectrometry,PTR-MS)装置的参数进行了优化和测量。利用高纯N_2稀释的单一有机物PTR-MS测量结果表明,在E/N=144 Td条件下,质子化的有机物离子为主要的产物离子峰,没有明显的碎片离子存在。测试了进样系统中催化转化装置的性能,给出了11种挥发性有机物的探测灵敏度和检测下限,讨论了PTR-MS的测量精度。测试结果表明,自行研制的PTR-MS能够实时在线监测《大气污染物综合排放标准》中规定的有机污染物。
报告了自行研制的质子转移反应质谱(Proton Transfer Reaction Mass Spectrometry,PTR-MS)装置结合动态气体提取技术直接测量水中苯浓度的新方法。N2连续地将水溶液中的苯提取出来,用质子转移反应质谱测量其在液面顶空中的分压强P随时间的变化关系,从而得到苯的亨利常数H利用亨利定律就可以给出苯在水溶液中的浓度。考察了苯在提取气体及水溶液中达到平衡需要的液面高度,测量了28℃时苯的亨利常数。以此为基础测试了水中苯的浓度,测量结果与配制的溶液浓度相一致。PTR-MS结合动态气体提取技术测量水中苯的浓度,检出限为1μg/L。方法可以拓展到水中其它挥发性有机物浓度的测量。
利用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/cc-pVDZ水平上,对三过氧化三丙酮(Triacetone triperoxide,TATP)及其质子化离子[TATP+H]+进行了构型优化和质子亲和势(Proton Affinity,PA)计算,研究结果表明,PA(TATP)=866.73kJ/mol大于PA(H2O)=691.0kJ/mol,TATP与H3O+可发生质子转移反应.在自行研制的质子转移反应质谱(Proton transfer reaction mass spectrometry,PTR-MS)装置上,研究了TATP与H3O+反应生成的特征离子.当漂移管中E/N=1.4×10-15V.cm2时,在荷质比m/z=91,75,74,59,43等处观察到了产物离子.降低E/N至0.5×10-15V.cm2后,在m/z=223处观察到了质子化产物离子([TATP+H]+),验证了计算结果;结合[TATP+H]+的构型,分析了TATP质子转移反应产物离子可能的归属及其形成过程.结合PTR-MS漂移管内E/N的改变引起m/z=223,91,43等离子的变化特征,可实现TATP的准确识别和快速定量检测,检测下限达到5.0×10-10mol/L(±50%).
